渭南啤酒厂实习报告.doc

西北大学生命科学学院20132014学年第二学期青岛啤酒渭南分厂实习报告实习带队教师：严坤平董靖专业：生物技术姓名：李小龙 学号：2011113127一.实习单位青岛啤酒渭南分公司二.实习时间2014年6月23日2014年6月27日，共5天三.实习目的1. 了解原料的种类、成品麦汁的质量标准。2. 掌握糖化的方法及工艺流程、工艺技术条件及要求。3. 了解酒花及酒花制品的种类、品质及工艺上的添加方法。4. 分析糖化工艺特点，在其操作中的主要控制方法如：下料及下料温度的选择，辅料、糊化液化操作、pH调整、合醪温度的控制，搅拌操作，估算辅料比、啤酒糖化、投料水的分配计算。5. 过滤中的工艺控制：时间，温度，洗槽用水的水质、水温、的控制。6. 掌握麦汁煮沸的技术参数：麦汁煮沸时间，煮沸温度，沸腾温度，pH调整，酒花的添加技术。7. 掌握啤酒发酵工艺中管道的铺设路线及管道的功能，发酵时对麦汁的要求及对菌种的要求和菌种扩大方法。8. 清酒工艺中对发酵液的要求，清酒的设备及原理，贮存方法及工艺参数的控制，高浓稀释时对水的要求。9. 污水处理的工艺流程，核心方法及原理，对每个池的控制参数标准，废水排放达到的标准，处理水的流向和污泥的处理。10. 包装线上的流程和检验部门对发酵液及清酒的检验指标和方法。四酒厂简介青岛啤酒渭南有限责任公司前身为国营渭南秦力啤酒厂，始建于1985年3月，是陕西省“八五”重点建设项目。87年12月建成投产，其生产的秦力啤酒曾在关中大地畅销一时，但由于体制所限，管理粗放，流动资金不足，设备不配套等因素影响，于95年5月宣告破产。1997年5月被兰州黄河企业集团公司整体收购，并注入4000万资金进行设备改造，但由于企业内部管理、抵御市场应变能力滞后等种种原因，于99年5月企业再度陷入困境，后又将公司转手兰州黄河集团重庆销售分公司，但不到一年时间，也陷入了关门停产的境地。2000年6月18日由青啤股份有限公司和青岛啤酒西安汉斯集团有限公司共同出资，通过股权转让、资产重组，对渭南啤酒厂实行控股经营，成立了青岛啤酒渭南有限责任公司。2008年共完成啤酒产销量10.95万千升，截至2009年3月份累计实现啤酒总产量达78.82万千升，上缴各项税金累计3.80亿元，企业资产总额超过了1.55亿元，公司呈现出持续稳定发展的良好态势。 青岛啤酒渭南公司的成立，标志着原渭南啤酒厂的又一次崛起，也是青岛啤酒大名牌战略发展的进一步体现。公司经营实践证明，青岛啤酒渭南公司改制成功，已成为临渭区国营企业改制发展的典范。青啤渭南公司现拥有员工459人，其中大、中专以上人员38人，中、高级技术职称41人。总占地面积152亩。注册资金5000万元。主要产品有青岛90、汉斯90冰爽、汉斯劲爽、汉斯苦瓜、果饮等系列啤酒。五实习内容1.理论知识简介啤酒是一种以麦芽和水为主要原料，加啤酒花和辅料大米或淀粉，经酵母发酵酿制而成的含有二氧化碳的低酒精度发酵酒。酵母是一种兼性厌氧微生物，啤酒发酵过程中，酵母主要通过EMP途径进行酒精发酵，生产大量乙醇、二氧化碳和微量乳酸以及一些影响啤酒风味和质量的高级醇、硫化物、双乙酰等代谢副产物。啤酒发酵包括麦汁制造、酵母菌种扩大培养、啤酒主发酵、后发酵等几个阶段。本次实习分5天，第一天主要进行安全实习教育，大概讲解啤酒生产的工艺流程，污水处理方法及原理，其余四天分别进行糖化、发酵及清酒、污水处理、品管部检验四个工艺部分进行蹲点学习，请工厂老师讲解工艺流程及检测指标要求，大家虚心听教，采取提问题和各组成员之间交流的方式巩固当天实习理论知识的积累，做到当天收获当天消化。2.啤酒生产工艺流程麦芽粉碎糖化麦汁过滤麦汁煮沸麦汁冷却发酵啤酒过滤糖化用水洗槽用水酒花灌装杀菌压盖贴标装箱酵母充氧除根干燥发芽浸渍原料（大麦）第一步制麦工艺现已不采用，工厂直接购买大连兴泽澳麦（麦芽）入仓使用，保质期为一年，另外保定澳麦要求较高，必须在购买7天内使用，且不入仓。购买的大米为已粉碎的当年脱壳7天内的大米，不入仓，必须在7天内使用完。辅料有助于使啤酒产生特殊风味。啤酒生产原料：大麦芽、啤酒花、大米、啤酒酵母、水 麦芽由大麦制成,大麦必须通过发麦芽过程将内含地难溶性淀粉转变为用于酿造工序的可溶性糖类. 酒花是属于大麻系的植物,酒花生有结球果的组织,正是这些结球果给啤酒注入了苦味与甘甜,使啤酒更加清爽可口,并且有助于消化. 大米作为辅料，其脂肪的含量应加以控制。酵母是真菌类的一种微生物.在啤酒酿造过程中,酵母是魔术师,它把麦芽和大米中的糖分发酵成啤酒,产生酒精,二氧化碳和其它微量发酵产物,主要有两种啤酒酵母菌:“顶酵母”，“底酵母”。 水：每瓶啤酒90%以上的成分是水，水在啤酒酿造的过程中起着非常重要的作用。啤酒酿造所需要的水质的洁净外还必须除去水中所含的矿物盐，随着科技的发展，水过滤和处理技术的成熟完全可以通过地下水的处理，使其达到近乎纯水的程度，该公司采用地下水为原料像其加入石膏使水的硬度软化。 （1）糖化工艺流程图糖化原理与作用：淀粉颗粒经过加热，会迅速吸水膨胀，当升至一定温度后，细胞壁破碎，淀粉分子溶出，形成黏性糊状物，此过程称为“糊化”。淀粉酶将由葡萄糖残基组成的淀粉长链（直链淀粉和支链淀粉）迅速分解为短链，形成低分子糊精，从而使已糊化醪液的黏度迅速下降，形成稀的醪液，这个过程称为“液化”；由此，糖化就是用淀粉酶将淀粉转化为麦芽糖、麦芽三糖、葡萄糖等糖类和糊精的过程。蛋白质的分解：蛋白质在蛋白酶的作用下依次分解为高分子氮，中分子氮和低分子氮，最终分解为氨基酸。麦汁制造即糖化，包括麦芽和大米的粉碎，麦芽糖化、大米糊化制成麦汁，麦糟分离，麦汁煮沸并添加酒花和麦汁冷却并除去固形物等阶段。 公司使用的是从德国引进的霍普曼糖化设备，包括糖化、糊化、煮沸三锅和暂存、过滤两槽。粉碎后的大米加入糊化锅，使淀粉糊化和液化。粉碎后的大麦芽加入糖化锅，使用双醪煮出糖化法，使麦芽淀粉及蛋白质分解，并使辅料醪液糖化，以制备麦芽汁。糖化后的麦糟通过过滤槽过滤，使麦汁与麦糟分开，得到清亮的麦芽汁，此时要进行浊度检测。麦芽汁进入麦汁煮沸锅并加入酒花，使酒花成分溶入并使麦汁达到一定浓度。随后热麦汁流入漩涡沉淀槽（30min）沉淀出热固形物即酒花糟，酒花糟可以重复使用。 糖化车间还有一些用水储罐，包括冷却用水、洗糟用水等储罐。洁净的麦芽汁从漩涡沉淀槽被泵出后送入薄板冷却器，热麦汁和冰水在薄板两侧逆向流过，以达到降温的目的。 下面以制造14干啤为例说明原料配比及涉及到的工艺参数控制：a.调浆糖化锅与糊化锅的料时所用的水为深井水，PH=7.00.1，通过机器设备使电导率=1.0，此时的水满足调浆用水要求。b.耐高热淀粉酶的工艺参数（另外还使用糖化酶、-葡聚糖酶）作用机理：淀粉酶能够随机切断分子中的1,4糖苷键，使糊化醪液黏度迅速下降，其水解产物为短链糊精、麦芽糖和葡萄糖。名称作用范围最适范围失活温度温度/PH温度/PH耐高热淀粉酶70-1105.0-8.085-956.0-6.5100以上淀粉酶和石膏在开搅拌5min内添加完毕，应先加石膏再加淀粉酶；为提高淀粉酶的热稳定性，糊化醪液钙离子浓度必须大于酶的最低要求。使用量太少，糊化不彻底，糊化醪液黏度大，容易溢锅，造成糖化时间过长，粮耗增加；但淀粉酶用量增加，酿造成本增加。糊化结束判断：3min内出现明显分层；碘液反应呈紫红色；糊化醪液DE18，表示糊化完全。C酒花酒花，学名蛇麻，具有独特苦味与香气。酒花的作用： 赋予啤酒香味和爽口的苦味；增进啤酒泡持性和稳定性； 与麦汁共沸时促进蛋白质凝固，有利澄清；增加麦汁和啤酒的防腐能力。颗粒啤酒花（苦型和香型）指 标项 目 合 格苦型花 香型花色泽 浅黄绿色香气富有浓郁的啤酒花的香气，无异杂气味；香型颗粒花有该品种香花特有的酒花香气，无异杂气味.匀整度% 颗粒均匀，散碎颗粒少于4%硬度kg 6.0崩解时间s 10水分% 7.010.0-酸（干态计）%6.5 2.04.5-酸（干态计）% 2.0 2.04.0HSI 0.300.45青岛优质啤酒酒花添加采取三次添加的方式名称第一次第二次第三次酒花类型苦型颗粒酒花苦型颗粒酒花和香型颗粒酒花酒花于煮沸工艺添加时间初沸沸后30分钟煮沸终了前10分钟每次添加量占总量百分比（1015）%（3545）%（3545）%（香花所占比例为501%）(2)发酵及清酒工艺啤酒生产原理：整个发酵过程可大致分为3个阶段：酵母适应阶段，有氧呼吸阶段，无氧发酵阶段（一般需要25天）。酵母接种后，开始在麦汁充氧的条件下恢复其生理活性。然后以麦汁中的氨基酸为主要氮源，以可发酵性糖为主要碳源，进行有氧呼吸，并从中获取能量而生长繁殖，同时产生一系列代谢副产物，如双乙酰、高级醇、醛、酸、酯和硫化物等风味性物质产生，以及通过酵母还原双乙酰，改良已有的化合物，将麦汁的风味转变成啤酒风味。麦汁中的氧被耗尽后，酵母即在无氧条件下进行酒精发酵。在有氧条件酵母进行EMP-TCA循环：C6H12O6+6O2+38ADP+38Pi6CO2+6H2O+38ATP+热能无氧条件下，酵母进行EMP-丙酮酸-酒精途径：C6H12O2+2ADP+2H3PO4 2CH3CH2O2+2CO2+2ATP+113KJ经过后发酵的产物经过冷却、硅藻土过滤机过滤和稀释等处理，并泵入清酒罐中贮存，然后输送到灌装车间。工艺流程：a. 啤酒酵母的扩培青岛啤酒渭南分公司采用的是德国引进的百年酵母，每年从青岛本部拿回几管菌种冷冻保存，通过连续两级放大用于一年工业生产。实验室扩培关键参数： 实验室酵母扩培项目扩大倍数培养时间（hr）控制范围（）推荐扩培麦汁量（ml）充氧冷冻管液体小试管活化482515（转接1ml）每8-15小时摇匀一次，使酵母悬浮，保证每一级培养基过程中充分摇匀2次。液体大试管10242519（转接1ml）液体大试管*210242519*2小巴式瓶*2103623190*2小巴式瓶*21036211900*2卡式管103618118（L）接种前，充纯氧速率3L/min,5minb.啤酒发酵工段参数指标要求（以14P干啤为例）：发酵满罐温度控制8.5-9.5。发酵罐满罐后自然升温至10.00.5保温进行主发酵。酵母使用：满罐酵母数控制在20.0-23.0106个/ml。主发酵结束升温：糖度降至5.8-6.0P时自然升温至12.00.5保温进行后熟。封罐保压：汉斯普通糖度降至3.2-3.4P时封罐（汉斯干啤糖度降至2.8-3.0P时封罐），封罐0-48hr保压0.04-0.06MPa,封罐48hr后保压0.06-0.08MPa。冷凝固物排放：满罐25小时内排渣一次，封罐后排渣一次。酵母回收：封罐后72小时内回收酵母。降糖速率：发酵过程最大降糖速率不高于2.5P/天，不低于1.5P/天。双乙酰0.06ppm且从发酵罐满罐至双乙酰还原结束累计达到12天，方可开始降温至贮存温度。贮酒温度：-2.01.0；贮酒时间：3-15天。c.发酵工艺曲线：d.啤酒的过滤：啤酒过滤的目的是去除混浊物质，如蛋白质、蛋白质-单宁复合物、多酚、-葡聚糖及一些糊状物质；去除一些微生物，如培养酵母、野生酵母、细菌等；隔绝氧气；消除铁离子、钙离子和铝离子、钙离子和铝离子的影响；减小机械效应应对啤酒的影响（容易导致胶状物的生成）；满足产品纯净度的要求，如无残余的清洗剂和灭菌剂等；确保产品的原麦汁浓度合格；保持啤酒的泡持性能和苦味值；提高啤酒的感官质量，增强清亮度。过滤步骤：充水排气：使用脱氧水；预涂：第一次预涂用过滤介质（硅藻土）与水混合，在烛心上进行10min左右预涂，直至形成支持层，紧接着进行第二次预涂；每一次预涂后整个过滤设备都要进行1015min的循环；开始过滤：待滤啤酒缓慢地从下向上顶出过滤机的水，并穿过烛心而被过滤；然后通过计量添加向啤酒中的定量添加硅藻土液；啤酒过滤；过滤结束：结束过滤后，啤酒被由下部进入的脱氧水顶出，产生酒尾；排土：废硅藻土呈浓泥状或稀液状，通过压缩空气将废藻土从烛心上压出；清洗：以与过滤相反的方向进行清洗，此时，空气以间歇方式和水混合通入，在烛芯上形成漩涡，产生空气冲击，将烛芯冲洗干净；杀菌：用高温水对过滤机、所有连接件和管道进行杀菌处理。e. 啤酒的高浓稀释啤酒过滤后糖度一般都在14P左右（市场上的9指的是糖度，并非酒精度），酒精度也高于一般啤酒，需按麦汁浓度兑入高纯水、CO2以达到成品啤酒所需要的麦汁浓度。啤酒稀释一般要求在滤酒后进行，对水质的要求很高，采用高纯度无菌水，在稀释过程中要有高精度的自控仪器实时控制。此时的用水经过很复杂的处理工序，并且除氧加CO2，最终按比例稀释后存入清酒罐，液氨制冷保存在8。静置4hr以上再进行灌装。f.CIP清洗系统CIP清洗系统广泛应用于啤酒生产中，它能保证一定的清洗效果，提高产品的安全性；节约操作时间，提高效率；节约劳动力，保障操作安全；节约水、蒸汽等能源，减少洗涤剂用量；生产设备可实现大型化，自动化水平高；延长生产设备的使用寿命。CIP清洗的作用机理主要是加入其中的化学试剂产生的，它是决定洗涤效果最主要的因素。CIP清洗系统主要由控制系统、管路系统、试剂罐组成。其中，试剂罐主要有：热水罐、杀菌剂罐、酸罐、碱罐和回收水罐。一般清水冲洗每次1520分钟，碱洗时间20分钟，杀菌时间2030分钟，总时间控制在90100分钟是比较理想的。.发酵段CIP清洗工艺流程清水冲洗15min热碱循环30min降温（20）冲洗循环（30min）回收冲洗消毒（30min）回收罐内残留水做细菌检测蒸汽杀菌（30min，100）空压备压（0.10.15MPa）.清酒罐、硅藻土过滤机CIP流程清酒罐碱洗工艺流程：清酒灌装完毕回收其中CO至常压山水冲洗（20min，无泡沫）用空压将罐内CO排出（4045min，0.020.05MPa）热碱循环（30min，6070）回收热水冲洗空压备压消毒（30min）回收采用CO备压到0.050.08MPa待用。（3）啤酒的灌装工艺流程图（4）废水处理工艺啤酒生产会产生大量的废水，其中含有大量废物，若直接排放会对环境产生非常不利的影响。根据国外统计，废水不经处理的啤酒厂，每生产100t啤酒所排出废水的生物需氧量（BOD值）相当于8000人生活污水的SS值，其污染程度是相当严重的。因此，废水须经严格处理达标后才能排放。a.废水来源和性质：制麦车间废水（主要）：一种颜色很深、极易腐败、高强度的有机物污染废水。其他来源：包括糖化工段、发酵工段、过滤工段和灌装工段产生的废水。这些来源的废水含有高强度的有机物污染和一定浓度的悬浮固体，包括麦汁残余、糖化醪残留物麦汁和凝固物沉渣、酵母残留物和凝固物沉渣、硅藻土、啤酒及微生物有机残留物等。b.废水处理工艺流程图：调节池沉砂池粗格栅集水池废水 接触氧化池污泥池气浮UASB 清水池压滤 外运 排放c.UASB工作原理：UASB由污泥反应区、气液固三相分离器（包括沉淀区）和气室三部分组成。在底部反应区内存留大量厌氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥层。要处理的污水从厌氧污泥床底部流入与污泥层中污泥进行混合接触，污泥中的微生物分解污水中的有机物，把它转化为沼气。沼气以微小气泡形式不断放出，微小气泡在上升过程中，不断合并，逐渐形成较大的气泡。在污泥床上部由于沼气的搅动形成一个污泥浓度较稀薄的泥水混合物，污泥和水一起上升进入三相分离器，沼气碰到分离器下部的反射板时，折向反射板的四周，然后穿过水层进入气室，集中在气室的沼气，用导管导出，固液混合液经过反射进入三相分离器的沉淀区，污水中的污泥发生絮凝，颗粒逐渐增大，并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沿着斜壁滑回厌氧反应区内，使反应区内积累大量污泥，与污泥分离后的处理出水从沉淀区溢流堰上部溢出，然后排出UASB池。 d.关键控制标准“常温低负荷UASB反应器”进水标准：项目名称单位控制范围允许限值PH/6.58.56.59悬浮物（SS）mg/L200400化学需氧量（CODcr）mg/L3000/温度20382040BOD5:TN:TP/200:5:1/挥发性脂肪酸（VFA） mg/L200500200700氨氮mg/L2040“常温低负荷UASB反应器”出水的主要指标标准：项目名称单位控制范围允许限值温度20382040出水CODmg/L400500 出水PH/6.87.56.87.8出水挥发性脂肪酸（VFA）mg/L100500100800出水氨氮mg/L4050出水SSmg/L200/污泥MLVSS /MLSS /0.65/注：1、表示参考值 2、MLVSS /MLSS表示混合液挥发性悬浮颗粒浓度/混合液悬浮颗粒浓度e.生物接触氧化法的原理生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺。接触氧化池内设有填料，大部分微生物以生物膜的形式固着生长于填料表面，少部分则是絮状悬浮生长于水中。因此它兼有活性污泥法与生物滤池二者的特点。生物接触氧化法净化废水的基本原理与一般生物膜法相同，就是以生物膜吸附废水中的有机物，借助好氧菌的作用，将废水中的有机物降解为二氧化碳和水，部分转化为污泥。附着在填料上的生物膜是系统的主体作用物质，具有高度亲水性，在其外侧总存在一层附着水层，有机污染物由流动水层传递给附着水层，然后进入生物膜内部并通过细菌的代谢活动而被降解，从而污水得以净化。生物膜老化后从填料上脱落下来，随出水进入沉淀池，经沉降泥水分离后，上清液排放，污泥排至污泥浓缩池。进水填料层曝气系统二沉池排泥出水出水生物接触氧化池关键控制标准项目单位控制范围允许限制出口溶解氧mg/L2.0-3.52.0-4.0PH6.5-8.57.0-9.0温度20-3315-35进水浓度（COD）mg/L150-300100-400挂膜厚度mm1-20.5-2进水悬浮物（SS）mg/L300400接触氧化池溶解氧（DO）控制因接触氧化池内生物量较大，而且随着生物膜的增厚，易造成阻塞或者厌氧环境，所以所需的溶解氧要比活性污泥法高，通常接触氧化池内溶解氧（DO）控制在2.0mg/L4mg/L之间，出水端溶解氧不低于23mg/L。污水处理步骤：粗过滤：过滤掉废水中含有的少量麦糟的固体物；调节PH值，初次沉降：调节废水的PH值，以利于后续步骤，同时将其中含有的凝固物等沉降除去；厌氧菌处理：分解废水中的有机污染物；好氧菌处理：进一步分解污染物，达到排放标准。（5）啤酒的微生物检测a、酵母浓度：将酵母稀释至每个中格中大约有2040个酵母，用血球计数板（25中16小格）计数。b、水样检测：每天检测一次，进行微检，坚持水中是否含有细菌等微生物。成酒检测指标：a、 浓度：预处理后的麦汁在20时的相对密度，查比重与浸出物对照表，得出100g麦汁中浸出物的克数，并进行平行测定。b、 糖化程度：取部分麦汁，并在麦汁中加入碘液，通过麦汁中淀粉进行碘反应测定是否糖化完全（若糖化不完全则呈紫色，若糖化完全则呈黄色）。c、 pH：以pH玻璃电极为指示电极，饱和甘汞电极为参比电极，插入麦汁成工作电极，用酸度计测量电池电动势，读取pH值（标准为7.958.04）。d、 色度：将麦汁注入比色皿中，通过EBC比色计，与标准色盘进行比较测清亮麦汁色度。e、 总酸：以NaOH标准溶液直接滴定样品的总酸，用pH计测量滴定终点，由消耗的MaOH体积计算样品中总酸的含量。f、-氨基酸（茚三酮法）：茚三酮可使-氨基氮脱羧氧化，生成CO2、NH3和比原来少一个碳原子的醛，还原茚三酮与NH3和未还原的茚三酮反应，生成蓝色缩合物，其颜色深浅和游离的-氨基氮成正比，在570nm下有最大吸光值。g、 还原糖：用斐林溶液（分为A液CuSO4和B液NaOH与酒石酸钾钠溶液）使用前分开保存，使用时混合，生成Cu(OH)2，其与酒石酸钾钠反应生成深蓝色酒石酸钾钠铜络合物，当其与还原糖共热时，生成红色氧化亚铜沉淀，还原糖的所有羰基被还原成羧基，当达到终点事，只要稍微过量的还原糖将蓝色次甲基蓝还原为无色的隐色体，而现实出氧化亚铜的鲜红色，因此可在糖业中判断终点。六实习心得 此次渭南啤酒厂实习虽然只有短短的五天，但在领队老师的合理安排和组织下，在啤酒厂各负责人认真细致的讲解下，我收获颇多也思考颇多实习是大学生最重要的专业课之一，作为一名生物技术专业的本科生我觉得生产实习是必不可少的，对我们以后的工作有着极其重要的作用，我们专业此次的生产实习是我国著名的企业青岛渭南啤酒啤酒，这对一个缺乏社会经验的大学生而言，从中学到了不少学校里学不到的知识。我要感谢我能有这么一次实习的机会。它让我学到了许多，而这些都是学校课本所不能教给我们的。通过这次实习，我学到了许多。了解到一个企业最重要的是它的企业文化，它是一个企业的精神力量，带领着所有员工朝着这个共同的目标前进。我也懂得了整个啤酒酿造的流程和生产包装过程，并且了解到哪些环节比较重要；学会了在工作中如何更好的和同事合作：学会了将书本上学到的知识应用到实践中去；学到了在工作中如何更好的保护自己！ 最基本的，通过此次实习，我对课本上学的有关发酵的理论知识有了具体而感性的认识，加深了对知识的理解。同时，我体会到理论与实践之间存在着诸多差异。理论是用来指导实践的，但实际工厂化生产中存在着诸多可变因素，任一个因素控制不好就会影响生产。任何科学理论和技术的产业化道路是漫长而坎坷的，需要付出几代人的努力。这让我意识到我们大学生在校期间不仅要把理论知识学扎实，更要有勇于创新的意识和精神，关注自己所学专业的产业化动向，用自己的聪明才智去将科技转化为生产力，造福于人类。五天的时间很短，回想这短短的五天，喜、怒、哀、乐尽在其中。在这段时间里，首先渭南啤酒公司给